本發明涉及廢棄物綜合利用領域，特別是一種氨基酸廢水的綜合利用方法。
背景技術：
：氨基酸廢水是化工、食品和制藥等行業產生的富含多種氨基酸和其他有機及無機營養物質的強酸性液體，pH一般在1.5-3.5之間。因為成分復雜、有機物含量高等特點，是典型的高含量難降解廢水。一個中等規模的企業平均每天約產生50-200噸的氨基酸廢水，全國范圍內每天產生的氨基酸廢水數量是巨大而驚人的。一直以來，雖然不乏氨基酸廢水處理技術的研究和應用報道，如濃縮法、膜過濾法和生物降解法等，但如此量大和高酸度的廢水，現有的處理措施難以滿足要求，至今生產上仍然缺乏簡便、高效的處置和利用方法，致使許多氨基酸廢水產生企業仍然面臨巨大的環境保護壓力。考慮到氨基酸廢水中仍含有多種氨基酸和其他養分，長期以來許多企業一直是將其直接噴霧干燥生產成氨基酸粉用作飼料或者肥料，這種處理方式雖然速度快，但需要消耗大量熱能且排放到空中的水蒸汽仍含有較高濃度的養分，對空氣、環境乃至人體健康仍有較高的污染風險。雖然也有企業采用微生物法進行二次轉化生產飼料蛋白或者將廢水經生物處理達標后直接排放，但這些處理措施的技術、設備和場地要求以及較高的運行成本使得許多企業望而卻步，難以大范圍推廣。因此，為氨基酸廢水尋求更加安全、環保、經濟、高效和可持續發展的利用途徑，不僅能實現廢棄物資源的合理利用，而且解決了這些廢水對環境的污染問題，實現資源利用和環境保護的雙贏，具有良好的經濟、社會和生態效益。固體培養是微生物常見的培養方式，被廣泛用于許多真菌和放線菌菌劑的生產。在規模化生產條件下，常用的固體培養基原料主要有秸稈、麩皮、菇渣、豆粕等農業廢棄物原料，常用的殺菌和消毒方法主要有高壓滅菌法、高溫蒸汽法、遠紅外射線或微波以及輻照滅菌等物理方法，殺菌效果較好，基本能滿足微生物純培養的要求，但能耗高或設備投入成本高等因素限制了這些方法在農用微生物菌劑生產行業的推廣和應用，因此，尋求一種簡便、快捷、經濟且適用于規模化操作的固體培養基的消毒方法，對簡化微生物固體培養工序和降低生產成本具有重大的生產實踐價值。因此，若能利用氨基酸廢水的強酸性特點，將其適量加入到固體培養基中，通過快速降低物料pH并維持適當時間，以達到快速殺滅培養基中微生物的效果，同時，由于氨基酸廢水中還含有多種氨基酸、有機質和無機鹽等多種營養成分，還可以為接種的純培養微生物提供生長所需要的營養。這種氨基酸廢水的綜合利用方法不僅開辟了氨基酸廢水綜合利用的新途徑，而且創新了大規模生產條件下微生物固體培養基的殺菌方法，節省大量培養基殺菌消毒所需要的巨大能耗，降低企業生產成本，具有重大的研究意義和實際應用價值，目前未見相關的報道。技術實現要素：針對上述問題，本發明提供一種操作簡單、經濟高效的氨基酸廢水綜合利用的方法，本發明是這樣實現的：一種氨基酸廢水的綜合利用方法，在利用固體培養基生產微生物菌劑的過程中，利用氨基酸廢水滅殺固體培養基中的雜菌，協助人工接種的微生物生長，其具體步驟如下：首先，按待培養的目標微生物營養需求選擇固體培養基原料，將原料分別粉碎過5毫米篩，然后按照比例混勻后形成基質再裝入玻璃器皿中，添加基質重量0.5-2倍的氨基酸廢水，放置6-12小時后，再將pH值調節到待培養的目標微生物所需要的范圍，測定此時基質的碳氮比，根據待培養的目標微生物生長所需的碳氮比要求，加入無菌營養液調節碳氮比，最后形成營養成分與目標微生物配伍的專用固體培養基。優選的，本發明所述的氨基酸廢水的綜合利用方法中，所述的氨基酸廢水是指氨基酸生產企業、味精生產企業在生產過程中形成的富含多種氨基酸、pH值在1.5-3.5范圍內的酸性液體。優選的，本發明所述的氨基酸廢水的綜合利用方法中，所述的固體培養基原料是指：水稻秸稈、小麥秸稈、玉米秸稈、甘蔗渣、木薯渣、食用菌渣、以及豆粕、麩皮類農副產品加工下腳料中的一種或多種，并按照待培養的目標微生物營養需求選擇配比。優選的，本發明所述的氨基酸廢水的綜合利用方法中，所述將pH值調節到待培養的目標微生物所需要的范圍是指：放置6-12小時后，在裝有固體培養基的玻璃器皿中邊攪拌邊加入5-8mol/L的氫氧化鈉溶液，使培養基pH值調節到滿足目標微生物所需要的范圍。優選的，本發明所述的氨基酸廢水的綜合利用方法中，所述的根據待培養的目標微生物生長所需的碳氮比要求，加入無菌營養液調節碳氮比是指：首先根據待培養的微生物的養分利用特征，將有機或無機的碳源或氮源配制成適當濃度的液體，然后將該液體經0.22微米的無菌濾膜過濾后獲得無菌營養液，最后根據測定的培養基碳氮比加入無菌營養液，使培養基中的養分達到待培養的目標微生物生長所需的碳氮比。本發明創新了一種簡單、便捷氨基酸廢水的綜合利用方法，在有效消納氨基酸廢水的同時，為微生物固體培養基的滅菌提供了新途徑，該發明優勢體現于：（1）與已有的氨基酸廢水處置和利用方法相比，本發明中氨基酸廢水的綜合利用方法不增加投入，不需要前處理，不額外消耗任何能源和成本，直接實現了資源化利用。（2）本發明在利用氨基酸廢水的同時創新了一種固體培養基的殺菌方法。該綜合利用方法既利用其強酸性殺滅培養基中的雜菌，又充分利用其含有的多種氨基酸為待培養的微生物生長提供優質營養，充分發揮其復雜成分的功效，它與傳統的固體培養基制備方法中涉及的高壓濕熱滅菌處理具有相同或相似的滅菌效果，卻大大減小了運營成本。(3)經固體培養生產出的微生物菌劑可廣泛應用于多個行業，產生極高的經濟效益，通過本發明，將具有極大環境污染風險、處理代價高的廢液和微生物制劑產業進行有機結合，實現了廢棄物資源化高效利用和環境保護的協調發展，具有重大的經濟、環境、社會和生態效益。附圖說明圖1為不同處理的培養基對木霉TV41生長的影響示意圖。具體實施方式本發明使用的氨基酸廢水是由江蘇新沂市漢菱生物工程有限公司提供的需要無公害處理的氨基酸廢水，廢水主要成分見表1。表1氨基酸廢水的主要成分主要成分固形物含量（%）pH游離氨基酸含量（%）總氮%氨氮%含量32.11.77.06.34.2本發明組成固體培養基的干物質包括水稻秸稈、小麥秸稈、玉米秸稈、甘蔗渣、木薯渣、食用菌渣、以及豆粕、麩皮類農副產品加工下腳料，按照待培養的目標微生物營養需求選擇常規配伍。實施例1利用氨基酸廢水對綠色木霉固體培養基進行殺菌處理的效果本實施例中：組成固體培養基的干物質為小麥秸稈和麩皮細菌固體培養基：蛋白胨10.0g，牛肉膏3.0g，氯化鈉5.0g，水1000mL，瓊脂20g，pH=7.4~7.6，121℃滅菌20min。真菌固體培養基：葡萄糖10.0g，蛋白胨5.0g，磷酸二氫鉀1.0g，硫酸鎂0.5g，3%孟加拉紅水溶液1ml，瓊脂20g，水1000mL，121℃滅菌20min。放線菌固體培養基：可溶性淀粉20g，硝酸鉀1.0g，氯化鈉0.5g，磷酸氫二鉀0.5g，硫酸鎂0.5g，FeSO4·2H2O0.01g，瓊脂20g，水1000mL，121℃滅菌20min。梯度稀釋涂平板法：取10g固體培養基，置于裝有90mL無菌水的250mL三角瓶中，15℃，180rpm震蕩30min后取出靜置10min，將上清液作10-1---10-6梯度稀釋，進行平板計數。用NA培養基對細菌進行計數，真菌固體培養基對真菌進行計數，用放線菌固體培養基對放線菌進行計數。實施過程如下：小麥秸稈粉碎至0.5-1厘米左右，然后將等量的小麥秸稈和麩皮的混勻后分別裝入兩個1000毫升玻璃三角瓶中，其中一個作為實驗組，另一個作為對照組，每個玻璃三角瓶中均含有50克小麥秸稈與50克麩皮的混合物。所述實驗組中加入30毫升氨基酸廢水和20毫升去離子水，所述對照組中加入50毫升去離子水。然后進行后續的同步操作：分別攪拌均勻后放置6-8小時，期間用無菌紗布封口，然后用5摩爾/升的氫氧化鈉溶液將培養基pH中和至4.5-6.0，控制培養基水分含量在60-65%范圍，放置12小時后，在無菌操作臺中稱取10克培養基放置在裝有90毫升無菌水的250毫升三角瓶中，25℃，160rpm搖床震蕩30分鐘后取出，靜置5分鐘后取上清液在無菌操作臺中分別用梯度稀釋涂平板法稀釋：分別取100微升10-1、10-2、10-3稀釋度的液體涂布在真菌固體培養基中，分別取100微升10-1、10-2、10-3、10-4稀釋度的液體涂布在放線菌固體培養基中，分別取100微升10-1、10-2、10-3、10-4、10-5、10-6稀釋度的液體涂布在細菌固體培養基中，所有平板培養基靜置放置在28±2℃培養箱中，3天后進行真菌和細菌的計數，5天后進行放線菌計數。實驗結果如表2所示。表2氨基酸廢水對木霉培養基的殺菌效果由表2可見，在對照組中，在三種培養中分別長出了大量的細菌、真菌和放線菌，而在實驗組中，由于加入氨基酸廢水的處理中，真菌和放線菌的平板中均沒有菌落長出，只有細菌平板有個別細菌菌落長出，而殘留的這個細菌數量對接種進去的木霉生長不會產生任何影響，而且木霉快速生長后會明顯抑制該細菌的繁殖。實施例2利用氨基酸廢水制備綠色木霉固體培養基將組成固體培養基的干物質小麥秸稈粉碎至0.5-1厘米左右，然后將粉碎的小麥秸稈與麩皮按照1：1的質量比等量混合混勻后形成固體培養基的基質裝入玻璃器皿中，添加所述基質重量0.5-2倍的氨基酸廢水，放置6-12小時后，然后用5摩爾/升的氫氧化鈉溶液將基質的pH中和至4.5-5.5，使其適合待培養綠色木霉的范圍，測定此時基質的碳氮比，將10%的尿素經0.22微米的無菌濾膜過濾后獲得無菌尿素營養液，采用無菌尿素營養液將培養基的碳氮比調節到24：1，最終形成營養成分與綠色木霉養分需求配伍的專用固體培養基。實施例3氨基酸廢水參與制備的木霉培養基制備木霉固體菌劑的應用效果本實施例中所用培養基：馬鈴薯固體培養基（PDA）：葡萄糖20.0g，馬鈴薯200g（將馬鈴薯洗凈去皮切碎煮30min，四層紗布過濾，取濾液），瓊脂20g，水1000mL，pH=7.0，121℃滅菌20min。馬鈴薯液體培養基（PDB）：葡萄糖20.0g，馬鈴薯200g（將馬鈴薯洗凈去皮切碎煮30min，四層紗布過濾，取濾液），水1000mL，pH=7.0，121℃滅菌20min。綠色木霉菌（Trichodermaharzianum）為保藏號為CGMCCNo.9293的綠色木霉TV41菌，由江蘇省農業科學院提供。實驗組綠色木霉固體培養基由實施例2提供。對照組的綠色木霉固體培養基的成分組成和制備方法與實施例2基本相同，它們的區別僅在于：培養基裝入玻璃器皿中后，添加的不是氨基酸廢水，而是去離子水，其他均與實施例2相同。對照組又分為對照1組和對照2組。綠色木霉TV41種子液制備：將試管斜面保藏的綠色木霉菌TV41挑取一塊直徑5mm左右的菌絲塊接種到馬鈴薯斜面培養基（PDA）中活化，將試管活化好的綠色木霉挑取三塊直徑8mm左右的菌塊接種在容積為250ml的裝有80ml馬鈴薯液體培養基（PDB）三角瓶中，置于搖床，搖床的轉速160r/min，在28±2℃的環境中培養3-4天后即為種子液。實驗組將實施例2的木霉固體培養基中接種綠色木霉TV41種子液，接種濃度為培養基重量的10%，攪拌均勻后，用無菌紗布封口放置在28±2℃培養箱中培養5-6天，然后取出培養物進行梯度稀釋后在真菌固體培養基平板上計數。對照1組需要將對照組的綠色木霉固體培養基進行滅菌處理，即：調節與實施例2所述固體培養基具有相同含水量，然后經過實驗室常用的高壓濕熱滅菌處理，再接種相同的木霉TV41種子液，后續與實驗組進行同步培養。對照2組不將對照組的綠色木霉固體培養基進行滅菌處理，即：調節與實施例2所述固體培養基具有相同含水量，然后接種相同木霉TV41種子液，后續與實驗組進行同步培養。結果見圖1。由圖1可以看出，實驗組的木霉培養基和經過實驗室常規高壓滅菌的木霉培養基在分別接種木霉TV41培養5天后，木霉的生長和產孢數量相當，二者沒有明顯差別，說明氨基酸廢水對該培養基的殺菌效果與高壓滅菌效果相當。平板計數結果（表3）進一步顯示，培養5天后，氨基酸廢水參與制備的固體培養基（實驗組）和高壓滅菌處理的固體培養基（對照組）中木霉孢子的數量幾乎沒有差別，而未經處理的培養基中木霉數量極少，且有大量雜菌長出。表3不同處理的培養基對木霉TV41產孢的影響實施例4利用氨基酸廢水制備枯草芽孢桿菌培養基組成固體培養基的干物質為木薯渣、雙孢菇渣和麩皮，首先將自然風干的木薯渣和雙孢菇渣粉碎后過5毫米篩，然后將木薯渣：雙孢菇渣：麩皮按照質量比1:1：2混合均勻，形成固體培養基的基質裝入玻璃器皿中，添加所述基質重量0.5-2倍的氨基酸廢水，放置6-12小時后，然后用8摩爾/升的氫氧化鈉溶液將基質的pH中和至6.5-7.5，使其適合待培養枯草芽孢桿菌的范圍，測定此時基質的碳氮比，根據待培養的枯草芽孢桿菌生長所需的碳氮比要求加入濃度為10%的無菌蛋白胨溶液液將碳氮比調節到28：1，最終形成營養成分與枯草芽孢桿菌營養需求配伍的專用固體培養基。實施例5氨基酸廢水參與制備的枯草芽孢桿菌培養基制備枯草芽孢桿菌固體菌劑的應用效果實施例所用的培養基：細菌固體培養基（NA）：蛋白胨10.0g，牛肉膏3.0g，氯化鈉5.0g，水1000mL，瓊脂20g，pH=7.4~7.6，121℃滅菌20min。細菌液體培養基（NB）：蛋白胨10.0g，牛肉膏3.0g，氯化鈉5.0g，水1000mL，，pH=7.4~7.6，121℃滅菌20min。芽孢細菌選擇性培養基：v8果汁326mL,氯化鈉33g,葡萄糖0.8g,瓊脂25g,去離子水490mL,pH5.2,115℃高壓滅菌30min。倒平板前加入45mg放線菌酮,22.5mg多粘菌素。枯草芽孢桿菌為枯草芽孢桿菌Bs212菌株實驗組用的枯草芽孢桿菌固體培養基由實施例4提供。對照組用的枯草芽孢桿菌固體培養基的成分組成和制備方法與實施例4基本相同，它們的區別僅在于：基質裝入玻璃器皿中后，添加的不是氨基酸廢水，而是去離子水，其他均與實施例4相同。對照組又分為對照1組和對照2組。枯草芽孢桿菌Bs212種子液制備：將試管斜面保藏的枯草芽孢桿菌Bs212接種到細菌固體平板培養基（NA）中活化，將活化好的枯草芽孢桿菌Bs212接種在容積為250mL的裝有80ml細菌液體培養基（NB）三角瓶中，置于搖床，搖床的轉速180r/min，在28±2℃的環境中培養12小時后即為種子液。實驗組將實施例4獲得的枯草芽孢桿菌固體培養中接種枯草芽孢桿菌Bs212種子液，接種量為培養基重量的5%，攪拌均勻后，用無菌紗布封口放置在28±2℃培養箱中培養3-4天，然后取出培養物進行梯度稀釋后在芽孢細菌選擇性培養基平板上計數。對照1組需要將對照組的枯草芽孢桿菌固體培養基進行滅菌處理，即：調節與實施例4所述固體培養基具有相同含水量，然后經過實驗室常用的高壓濕熱滅菌處理，再接種相同的枯草芽孢桿菌Bs212種子液，后續與實驗組進行同步培養。對照2組不將對照組的枯草芽孢桿菌固體培養基進行滅菌處理，即：調節與實施例4所述固體培養基具有相同含水量后接種Bs212種子液，后續與實驗組進行同步培養。結果見表4，由表4可見，氨基酸廢水參與處理的固體培養基（實驗組）和高壓滅菌處理的固體培養基（對照組）中Bs212活菌的數量幾乎沒有差別，而未經處理的培養基中Bs212活菌數量極少。表4不同處理的培養基對Bs212生長的影響以上僅為本發明的優選實施例，并非對本發明的限制。在具體的實施過程中，本領域技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干改進，如用不同的農業廢棄物配制的適合不同微生物的固體培養，以實現本發明之目的，這些改進都屬于本發明的保護范圍。當前第1頁1 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